一文看懂postgresql锁机制--表级锁,行级锁和建议性锁
toyiye 2024-09-16 05:56 3 浏览 0 评论
概述
锁机制在 PostgreSQL 里非常重要 ,对于DBA(特别是那些涉及到高并发代码的程序员),需要对锁非常熟悉。特别是某些问题,锁需要被重点关注与检查。大部分情况,这些问题跟死锁或者数据不一致有关系,基本上都是由于对 Postgres 的锁机制不太了解导致的。
3种锁机制
Postgres 有 3 种锁机制:表级锁,行级锁和建议性锁。表级和行级的锁可以是显式的也可以是隐式的。建议性锁一般是显式的。显式的锁由显式的用户请求(通过特殊的查询)获取,隐式的锁是通过标准的 SQL 命令来获取。
除了表级和行级的锁,还有页级共享/排除锁,用于控制对共享缓存池里表页的访问。在一行数据被读取或者更新后,这些锁会立即被释放。应用程序开发者通常不需要关注页级的锁。
表级锁
大多数的表级锁是由内置的 SQL 命令获得的,但也可以通过锁命令来明确获取。可使用的表级锁包括:
- 访问共享(ACCESS SHARE) - SELECT 命令可在查询中引用的表上获得该锁。一般规则是所有的查询中只有读表才获取此锁。
- 行共享(ROW SHARE) - SELECT FOR UPDATE 和 SELECT FOR SHARE 命令可在目标表上获得该锁(以及查询中所有引用的表的访问共享锁)。
- 行独占(ROW EXCLUSIVE) - UPDATE、INSERT 和 DELETE 命令在目标表上获得该锁(以及查询中所有引用的表的访问共享锁)。 一般规则是所有修改表的查询获得该锁。
- 共享更新独占(SHARE UPDATE EXCLUSIVE) - VACUUM(不含FULL),ANALYZE,CREATE INDEX CONCURRENTLY,和一些 ALTER TABLE 的命令获得该锁。
- 共享(SHARE) - CREATE INDEX 命令在查询中引用的表上获得该锁。
- 共享行独占(SHARE ROW EXCLUSIVE) - 不被任何命令隐式获取。
- 排他(EXCLUSIVE) - 这个锁模式在事务获得此锁时只允许读取操作并行。它不能由任何命令隐式获取。
- 访问独占(ACCESS EXCLUSIVE) - ALTER TABLE,DROP TABLE,TRUNCATE,REINDEX,CLUSTER 和 VACUUM FULL 命令在查询中引用的表上获得该锁。此锁模式是 LOCK 命令的默认模式。
重要的是要知道,所有这些锁都是表级锁,即使它们名称里有行(ROW)字。
每个锁模式的最重要的信息是与彼此冲突的模式列表。在同一时间同一个表中,2 个事务不能同时保持相冲突的锁模式。事务永远不会与自身发生冲突。 非冲突的锁可以支持多事务并发。同样重要的是要知道有的模式和自身冲突。一些锁模式在获得后会持续到事务结束。但如果锁是在建立一个保存点后获得,保存点回滚后锁会被立刻释放。
下面的表格展示了哪些模式是互相冲突的:
行级锁
在 Postgres 9.1 和 9.2 有两种行级锁模式,但在 Postgres 9.3 和 9.4 有四种行级锁模式。
Postgres 不会记住修改的行在内存中的任何信息,所以一次锁定的行的数目没有限制。然而,锁定一行可能会导致磁盘写入,例如,SELECT FOR UPDATE 修改选定的行并标记它们锁定,所以会导致磁盘写入。
1、Postgres 9.1 和 9.2 中的行级锁
在这两种版本中,只有 2 种行级锁:排他或共享锁。当行更新或删除时,会自动获得排他行级锁。行级锁不阻止数据查询,它们只阻止同一行写入。 排他行级锁可由 SELECT FOR UPDATE 命令明确获得,即使行没有实际更改。
共享行级锁可由 SELECT FOR SHARE 命令获得。一个共享锁并不阻止其他事务获取同样的共享锁。然而,当任何其他事务持有共享锁时,事务的更新、删除或排他锁都不被允许。
2、Postgres 9.3 和 9.4 中的行级锁
在 Postgres 9.3 和 9.4 中有四种类型的行级锁:
- 更新(FOR UPDATE) - 这种模式导致 SELECT 读取的行的更新被锁定。这可以防止它们被其他事务锁定,修改或删除。即尝试 UPDATE、DELETE、SELECT FOR UPDATE、SELECT FOR NO KEY UPDATE、SELECT FOR SHARE 或 SELECT FOR KEY SHARE 的其他事务将被阻塞。删除一行,更新一些列也可以获得到此种锁模式(目前的列集是指那些具有唯一索引,并且可被用作外键 - 但将来这可能会改变)。
- 无键更新(FOR NO KEY UPDATE) - 这种模式与 FOR UPDATE 相似,但是更弱 - 它不会阻塞SELECT FOR KEY SHARE 锁模式。它通过不获取更新锁的 UPDATE 命令获得。
- 共享(FOR SHARE) - 这种模式与无键更新锁类似,除了它可以获取共享锁(非排他)。一个共享锁阻止其他事务在这些行上进行 UPDATE,DELETE,SELECT FOR UPDATE 或 SELECT FOR NO KEY UPDATE 操作,但并不阻止它们进行 SELECT FOR SHARE 或 SELECT FOR KEY SHARE。
- 键共享(FOR KEY SHARE)- 行为类似于共享,但该锁是较弱的:阻止了 SELECT FOR UPDATE,但不阻止 SELECT FOR NO KEY UPDATE。一个键共享锁阻止其他事务进行 DELETE 或任何更改该键值的 UPDATE,但不妨碍任何其他 UPDATE、SELECT FOR NO KEY UPDATE、SELECT FOR SHARE 或者SELECT FOR KEY SHARE。
下面表格是关于行级锁冲突:
劝告锁
Postgres提供创建具有应用定义的锁的方法,这些被称为劝告锁(advisory locks),因为系统并不支持其使用,其取决于应用对锁的正确使用。
Postgres中有两种途径可以获得一个劝告锁:会话层级或事务层级。一旦在会话层级获得劝告锁,会一直保持到被显式释放或会话结束。不同于标准的锁请求,会话层级的劝告锁请求并不遵守事务语义:事务被回滚后锁也会随着回滚保持着,同样地即使调用锁的事务之后失败了,解锁请求仍然是有效的。一个锁可以被拥有它的进程多次获取;对于每个完成的锁请求,在锁被真正释放前一定要有一个对应的解锁请求。
另一方面,事务层级的锁请求表现得更像普通的锁请求:它们在事务结束时会自动释放,并且没有显式的解锁操作。对于短暂地使用劝告锁,这种特性通常比会话层级更方便。可以想见,会话层级与事务层级请求同一个劝告锁标识符会互相阻塞。如果一个会话已经有了一个劝告锁,它再请求时总会成功的,即使其他会话在等待此锁;不论保持现有的锁和新的请求是会话层级还是事务层级,都是这样。文档中可以找到操作劝告锁的完整函数列表。
这里有几个获取事务层级劝告锁的例子(pg_locks是系统视图,文章之后会说明。它存有事务保持的表级锁和劝告锁的信息):
启动第一个psql会话,开始一个事务并获取一个劝告锁:
-- Transaction 1 BEGIN; SELECT pg_advisory_xact_lock(1); -- Some work here
现在启动第二个psql会话并在同一个劝告锁上执行一个新的事务:
-- Transaction 2 BEGIN; SELECT pg_advisory_xact_lock(1); -- This transaction is now blocked
在第三个psql会话里我们可以看下这个锁现在的情况:
SELECT * FROM pg_locks; -- Only relevant parts of output
-- Transaction 1 COMMIT; -- This transaction now released lock, so Transaction 2 can continue
监控锁
所有活动事务持有的监控锁的基本配置即为系统视图 pg_locks。这个视图为每个可加锁的对象、已请求的锁模式和相关事务包含一行记录。非常重要的一点是,pg_locks 持有内存中被跟踪的锁的信息,所以它不显示行级锁!(译注:据查以前的文档,有关行级锁的信息是存在磁盘上,而非内存)这个视图显示表级锁和劝告锁。如果一个事务在等待一个行级锁,它通常在视图中显示为在等待该行级锁的当前所有者的固定事务 ID。这使得调试行级锁更为困难。事实上,在任何地方你都看不到行级锁,直到有人阻塞了持有此锁的事务(然后你在 pg_locks 表里可以看到一个被上锁的元组)。
pg_locks 是可读性欠佳的视图(不是很人性化),所以这里用一个显示锁定信息的视图来显示:
-- View with readable locks info and filtered out locks on system tables CREATE VIEW active_locks AS SELECT clock_timestamp(), pg_class.relname, pg_locks.locktype, pg_locks.database, pg_locks.relation, pg_locks.page, pg_locks.tuple, pg_locks.virtualtransaction, pg_locks.pid, pg_locks.mode, pg_locks.granted FROM pg_locks JOIN pg_class ON pg_locks.relation = pg_class.oid WHERE relname !~ '^pg_' and relname <> 'active_locks'; -- Now when we want to see locks just type SELECT * FROM active_locks;
后面会分享更多devops和DBA方面的内容,感兴趣的朋友可以关注一下~
相关推荐
- 为何越来越多的编程语言使用JSON(为什么编程)
-
JSON是JavascriptObjectNotation的缩写,意思是Javascript对象表示法,是一种易于人类阅读和对编程友好的文本数据传递方法,是JavaScript语言规范定义的一个子...
- 何时在数据库中使用 JSON(数据库用json格式存储)
-
在本文中,您将了解何时应考虑将JSON数据类型添加到表中以及何时应避免使用它们。每天?分享?最新?软件?开发?,Devops,敏捷?,测试?以及?项目?管理?最新?,最热门?的?文章?,每天?花?...
- MySQL 从零开始:05 数据类型(mysql数据类型有哪些,并举例)
-
前面的讲解中已经接触到了表的创建,表的创建是对字段的声明,比如:上述语句声明了字段的名称、类型、所占空间、默认值和是否可以为空等信息。其中的int、varchar、char和decimal都...
- JSON对象花样进阶(json格式对象)
-
一、引言在现代Web开发中,JSON(JavaScriptObjectNotation)已经成为数据交换的标准格式。无论是从前端向后端发送数据,还是从后端接收数据,JSON都是不可或缺的一部分。...
- 深入理解 JSON 和 Form-data(json和formdata提交区别)
-
在讨论现代网络开发与API设计的语境下,理解客户端和服务器间如何有效且可靠地交换数据变得尤为关键。这里,特别值得关注的是两种主流数据格式:...
- JSON 语法(json 语法 priority)
-
JSON语法是JavaScript语法的子集。JSON语法规则JSON语法是JavaScript对象表示法语法的子集。数据在名称/值对中数据由逗号分隔花括号保存对象方括号保存数组JS...
- JSON语法详解(json的语法规则)
-
JSON语法规则JSON语法是JavaScript对象表示法语法的子集。数据在名称/值对中数据由逗号分隔大括号保存对象中括号保存数组注意:json的key是字符串,且必须是双引号,不能是单引号...
- MySQL JSON数据类型操作(mysql的json)
-
概述mysql自5.7.8版本开始,就支持了json结构的数据存储和查询,这表明了mysql也在不断的学习和增加nosql数据库的有点。但mysql毕竟是关系型数据库,在处理json这种非结构化的数据...
- JSON的数据模式(json数据格式示例)
-
像XML模式一样,JSON数据格式也有Schema,这是一个基于JSON格式的规范。JSON模式也以JSON格式编写。它用于验证JSON数据。JSON模式示例以下代码显示了基本的JSON模式。{"...
- 前端学习——JSON格式详解(后端json格式)
-
JSON(JavaScriptObjectNotation)是一种轻量级的数据交换格式。易于人阅读和编写。同时也易于机器解析和生成。它基于JavaScriptProgrammingLa...
- 什么是 JSON:详解 JSON 及其优势(什么叫json)
-
现在程序员还有谁不知道JSON吗?无论对于前端还是后端,JSON都是一种常见的数据格式。那么JSON到底是什么呢?JSON的定义...
- PostgreSQL JSON 类型:处理结构化数据
-
PostgreSQL提供JSON类型,以存储结构化数据。JSON是一种开放的数据格式,可用于存储各种类型的值。什么是JSON类型?JSON类型表示JSON(JavaScriptO...
- JavaScript:JSON、三种包装类(javascript 包)
-
JOSN:我们希望可以将一个对象在不同的语言中进行传递,以达到通信的目的,最佳方式就是将一个对象转换为字符串的形式JSON(JavaScriptObjectNotation)-JS的对象表示法...
- Python数据分析 只要1分钟 教你玩转JSON 全程干货
-
Json简介:Json,全名JavaScriptObjectNotation,JSON(JavaScriptObjectNotation(记号、标记))是一种轻量级的数据交换格式。它基于J...
- 比较一下JSON与XML两种数据格式?(json和xml哪个好)
-
JSON(JavaScriptObjectNotation)和XML(eXtensibleMarkupLanguage)是在日常开发中比较常用的两种数据格式,它们主要的作用就是用来进行数据的传...
你 发表评论:
欢迎- 一周热门
- 最近发表
- 标签列表
-
- r语言矩阵 (127)
- browsererror (114)
- exportexcel (119)
- cv2.bitwise_not (137)
- dump命令 (128)
- es6concat (126)
- heapify (127)
- java.security.egd (130)
- javax.annotation (117)
- jsstringsplit (117)
- js数字 (115)
- maven编译 (132)
- mysqlleft (128)
- nodejsbuffer (149)
- org.apache.commons.httpclient (126)
- org.jsoup (141)
- org.springframework.web (128)
- robotframework-ride (115)
- setnocounton (141)
- socket.gethostbyname (122)
- sqlmid (121)
- time.strptime (133)
- vscode格式化 (125)
- win32con (129)
- window.localstorage (126)